谈井下采矿方法及技术.pdf

I 工程建设与设计 l C o n ,lt r u c s io n D e s F o r P ro j e c t 谈井下采矿方法及技术 I n t r o d u c t i o n t o t he Un d e r g r o u n d M i n i ng M e t h o d a nd Te c h n o l o g y 韦优扬 广西岑溪市龙湾矿业有限责任公司， 广西 岑溪 5 4 3 2 0 0 W E I Yo u - y a n g Gu a n g x i Ce n x i C i t y L o n g wa n Min i n g C o ． L t d ． ， C e n x i ， 5 4 3 2 0 0 ， C h ina 【 摘 要】 随着我国工业化进程的不断加快， 人们对矿产的需求量越来越高。 然而井下采矿因为地质情况较为复杂， 且环 境恶劣， 不同的矿产有不同的采矿技术， 导致出现了越来越多的矿井安全事故， 给企业的经济效益带来了 影响。论文就有 色金属的采矿方法和技术控制进行分析， 希望对提高采矿工作的安全性， 保证采矿企业的经济效益和社会效益具有借鉴 意义。 【 A b s t r a c t ] A l o n g w i t h t h e a c c e l e r a t in g p r o c e s s o f i n d u s t r i a l i z a t i o n ， p e o p l e d e m a n d f o r i t s m i n e r a l s ， i s m o r e a n d m o r e h i g h ． H o w e v e r ， the u n d e r g r o u n d mi n i ng b e c a us e o f the c o mp l e x g e o l o g i c a l s i t u a t i o n a n d c o n d i t i o ns ， d i ffe r e n t mi n era l mi n i n g t e c h n o l o g y ， t h e r e a t e mo r e and mo r e mine s a f e ty a c c i d e n t s ， t o t h e e n t e r p r i s e e c o n o mi c b e n e fi t ． I n thi s p a p e r , the n o n f e r r o u s me t a l mi n i n g me t h o d and t h e t e c h n i c a l c o n t r o l we r e ana l y z e d , a nd the h o p e t o e n h a n c e t he s e c u r i t y o f a mi ni n g o p e r a t i o n ， t o e n s u r e t ha t t h e mi n ing e n t e r p r i s e e c o n o mi c be n e fi t an ds o c i a l b e n e fit ． 【 关键词】 井下； 采矿； 技术； - ； -t r 【 K e y w o r d s 】 u n d e r g r o u n d ； m i ni n g ； t e c h n o l o gy； m e t h o d s 【 中图分类号l T D8 5 3 【 文献标志码】 B 【 文章编号】 1 0 0 7 - 9 4 6 7 2 0 1 6 1 2 - 0 1 7 6 - 0 2 [ DO l l 1 0 ． 1 3 6 1 6 ． e n i d ． g c j s y s j ． 2 0 1 6 ． 1 2 ． 0 5 3 1引言 在我国国民经济的发展中， 矿产是最为重要的物质基础 ， 如果矿产资源枯竭，我国的工业化水平乃至整个国民经济将 会受到重大打击。目前， 我国的深井采矿工作事故频发， 且矿 产 日益枯竭， 更需要保证采矿技术的先进性。 本文就有色金属 我国部分深井采矿工作中存在着较多技术不成熟的情况 ， 难 以满足有色金属矿床转深的实际，而且深井开采工作其地温 较高， 地应力较大， 这就导致涌水和岩喷情况的不断出现 ， 给 施工带来了较多的安全隐患。 采矿的效率不仅难以保证， 采矿 人员和设备反而存在安全威胁。因此， 研究有色金属深井采矿 已迫在眉睫 。 的井下采矿方法和技术进行分析。 2有色金属开采中深井采矿技术的意义 3有色金属 采中深井采矿技术存在的问题 随着我国工业化和现代的化的不断发展， 人们提高了对 金属的需求， 从而导致我国矿产资源逐渐面临枯竭， 很多有色 金属浅表矿床已被开采殆尽 ，人们不得不将视角转入到深部 矿床的开采当中， 这就需要对深井采矿技术加以应用。另外， 【 作者简介】 韦优 扬 1 9 8 7 一 ， 男 ， 广西都安人， 助理工程师， 从事 井下金属矿山采矿技术研究。 1 76 1 在采矿工作中， 虽然对岩爆机理及预测技术非常重视 ， 然而却缺乏有效防护岩爆倾向l眭开挖的空间技术和理论。从 而导致在开采过程中出现虽然对不稳定围岩的岩爆可以采取 措施避免 ，然而对于稳定围岩转向不稳定围岩的情况却束手 无策， 造成岩爆的出现【 1 ] 。 2 虽然在采矿工作中， 对高应力诱发岩爆地质灾害加强 了防范 ， 但是对于采场矿岩破碎中高应力承载硬岩的优势却 认识不足。 另外， 对于立足于此的诱导裂变技术的价值也缺乏 了解。因此， 必须采用矛盾分析法来看待高应力， 不能只看重 其负作用 ， 对其正面价值也要有所发挥。 3 在研究深井岩爆和热害问题的时候 ， 没有重视采矿工 艺， 且没有将两者结合， 达到革新采矿技术的结果。在采矿工 作中， 岩爆和热害虽然发生负作用的概率较大， 但是在某种情 况下 ， 其能有效推动采矿工作的发展， 所以必须要把采矿技术 和地质灾害有效结合 ， 提高研究的效果。 4 目前， 我国各矿山的技术装备差异较大， 虽然很多矿山 具有如遥控铲运机 、 液压凿岩台车等智能化、 现代化设备 ， 但 是有部分矿山采用的还是人工搬运矿石和气腿式凿岩机等方 式翻 。 4有色金属深井采矿的主要技术 4 ． 1 充填采矿技术 我国目前在对有色金属进行开采时，主要采用充填采矿 技术。虽然在水固结重填技术阶段 ， 因为材料性能较差， 价格 较高等因素， 导致发展前景并不好。然而随着技术的改善， 重 填技术向高尾砂及高浓度发展， 胶结材料使用量极大减少。 现 如今的胶结充填技术已经不再具有过去分级尾砂的特点， 存 在高浓度和全尾砂 ， 从而形成了不脱水、 不浓缩的井下胶结充 填技术。它不仅对井下环境进行了改善， 而且尽量避免了生产 对环境带来的危害， 经济性也得到相应保证。我国目前已经将 其用作有色金属深井采矿工作中， 诸如粗粒级水砂充填技术 、 泵压输送充填技术、 膏体泵送充填技术等。 4 ． 2 盘区房柱采矿技术 它是一种源自美国的新型采矿技术， 被广泛应用。美国白 松铜矿属于缓倾斜大矿体 ， 埋藏深度较深 ， 过去应用普通房柱 法 ， 但是随着开采不断加深， 矿柱尺寸加大 ， 矿石的回采率也 逐渐降低。 因此， 采用了盘区房柱采矿法。 该方法主要是 如果 盘区宽度低于 1 ／ 3采深 ， 盘区留宽高比为 7的刚性矿柱来充当 永久损失， 并对顶板岩层不冒透地面进行控制。 在盘区中间留 宽高比为 2的柔性矿柱 ， 当盘区内矿石逐渐回踩 ， 柔性矿柱随 之片落 ， 上部岩体将压力向盘区刚性矿柱转移 ， 但盘区内开采 在压力拱内， 压力减少 ， 回采不仅更加安全， 矿石回收率也得 到了提高口 ]。 4 ． 3 深部巷道围岩支护技术 要想对矿山深部巷道的稳定性进行控制，就要按照深部 巷道围岩的应力环境以及岩石力学特性 ，应用无论是强度还 工程施工技术l C o r t r u c l／o n T e c h n o lo g y l 是刚度都较好的预应力锚杆支护系统，来对围岩变形破坏有 效控制，从而防止出现巷道返修或者二次支护导致工程量的 增加。未来矿山深部巷道支护技术将会对预应力锚杆等支护 技术加以应用来促进自身的发展。另外， 要应用符合深部巷道 支护的设备， 从而落实支护技术并对支护质量进行保障。要注 意到， 井下采矿工程一定要立足于安全性 ， 要保证井下开采充 分安全 ， 就要采用井下支护技术。我国现在的支护技术已经日 臻熟练 ， 其中在支护技术中最为先进的构造工艺是强度较高 的刚架以及涨壳式锚杆组成的锚杆桁架，它的安全性能够得 到保证 ， 且在井下采场和硐室中应用最为广泛。除此之外， 还 可以应用起爆系统 ， 它能够防止井下采矿出现安全事故 ， 兼顾 企业的经济效益以及社会效益。 5有色金属深井采矿技术的控制 5 ． 1岩爆控制 在采矿工程中， 岩爆控制是最为重要的一个方面。导致 岩爆出现的原因非常复杂， 而且岩爆具有不可控制性。我国目 前对于岩爆控制的研究还不足，难以满足深井采矿工作的实 际要求。但对其研究主要从以下 4个方面出发 1 有色金属 矿山岩爆的机理 ； 2 采场地压以及岩爆预测技术； 3 采场岩 层可控制与岩爆航道支护； 4 岩爆防治措施。 5 ． 2高温环境控制 在深井采矿过程中， 热害问题也较为常见， 矿井下温度最 高能达到 4 0 C。 因此， 必须对高温加以控制。 1 爆堆与矿岩中 的不稳定热传递性质 ； 2 连续爆堆及矿岩与风流的不稳定热 温复合换热机制； 3 矿井中风流热学性质变化的规律 。最后 是深井岩层支护隔热材料问 。 5 ． 3 低废控制 在深井采矿技术中低废控制是较为重要的一个环节， 它 能够将深部矿井中存在的低品位有色金属矿化成以矿块形式 存在的主要单元， 属于原地破碎溶浸采矿技术。要想让该技术 发挥出巨大的价值， 就必须对钻孔的精度进行控制， 并且还要 控制溶浸液的渗透以及极小补偿空间的矿块。 它也可以分为 4 个方面 1 极小自由空间致裂和爆破技术； 2 深井高应力环 境下矿块的致裂爆破理论； 3 是多相介质和溶浸液流动规律 的耦合关系； 4 原地爆破溶浸 采矿的采准布置以及环境监 控嘲 。 下转第 1 8 0 页 I 工程建设与设计 l C o n s t r u c t i o n ＆D e s i g n F o r P r o j e c t 此来保证线路方向。 3 在框架桥顶进施工中， 不确定性因素有很多， 为保障周 边群众的人身安全 ， 提升线路的稳定性 ， 可以在框架桥两侧 l m范围内设置防爬器或者防爬支撑， 这不仅可以防止出现线 路爬行等问题， 同时还为工程施工提供了很大便利。 4 在框架桥顶进施工过程中， 当到达挖孔桩位置时， 要把 横抬梁放置在框架桥顶上的型钢上， 与此同时 ， 要检查横抬梁 与桥顶型钢之间的滑动情况始终控制在合理范围内，在这一 前提下才可进行下一步的挖孔桩工序。 5 在整个工程施工完毕后 ， 相关施工企业应该严格按照 以下顺序依次拆除相关设施 线路加固设施一防爬器一防爬 支撑。只有这样 ， 才能保证不会出现其他施工技术问题。 5 结语 综上所述 ，为满足老百姓的出行需求 ，适应时代发展需 要， 我国的铁路建设正朝着安全、 高效以及便捷的方向发展。 框架桥顶进施工作为当前铁路改造中常见的施工方式之一， 在一些铁路尤其是既有线路的改造工程中得到了广泛应用， 它一方面可以在不影响既有铁路正常运营的基础上进行施 工，另一方面还在一定程度上缓解并解决了既有线路与地方 线路的交叉问题。 所以， 为进一步提升企业自身的框架桥顶进 施工水平， 应该对现有的线路加固技术进行分析研究， 结合工 程实际情况， 来实现既有铁路架空加固设计方案的优选 ， 从而 为今后框架桥顶进施工时的线路加固问题提供参考依据。 【 参考文献】 【 1 】 熊杰． 框架桥顶进法施工技术在既有铁路施工中的应用[ J 】 ． 建筑工 程技术与设计， 2 0 1 5 7 6 9 - 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